Согласно статье Associated Press, опубликованной в 2007 году, искусственная жизнь может существовать уже через 10 лет. Узнайте об искусственной жизни.
В конце августа 2007 года в статье Associated Press было высказано утверждение, что до создания искусственной жизни осталось не более 10 лет, а возможно, всего три. Возможно ли такое? Ученые добились огромных успехов в расшифровке геномов человека и животных, синтезе ДНК и клонировании. Создание искусственных, функционирующих биологических организмов, кажется, представляет собой огромный скачок за пределы любой из этих способностей. Но некоторые компании и исследователи, вовлеченные в поиски искусственной жизни, считают, что 10-летний срок возможен. Мало того - они говорят, что развитие влажной искусственной жизни (как ее часто называют) радикально повлияет на наши представления о биологической жизни и нашем месте во Вселенной.
Заявления о грядущем изобретении искусственной жизни могут быть немного смелыми. Среди скептиков есть Фрэнсис Коллинз, глава Проекта генома человека, который считает, что 10-летний срок слишком амбициозен. Даже в этом случае перспектива искусственной жизни очень привлекательна, и мы рассмотрим ее в этой статье.
Влажная искусственная жизнь - это не модифицированный или генно-инженерный организм. Это жизнь, целиком созданная из основных частей. Но, как мы видели в нашей статье о странной жизни, у ученых нет строгого стандартизированного определения того, что такое жизнь. Тем не менее, у биологов есть некоторые основные идеи о том, какими качествами должна обладать искусственная жизнь, чтобы считаться живой.
Во-первых, искусственная жизнь должна иметь ДНК или генетический код. Он также должен иметь возможность воспроизводить и передавать свой генетический код. Затем жизненной форме нужно где-то разместить свой генетический код, защитную оболочку или мембрану, подобную клеточной стенке, которая удерживает ДНК и другие части вместе. Клеточная стенка также должна обеспечивать нормальные биологические процессы. Другими словами, он должен быть достаточно проницаемым для всасывания питательных веществ и относительно непроницаемым для патогенов. Когда его основные части собраны вместе, организм должен быть самодостаточным: он должен есть и усваивать пищу. Наконец, жизненная форма нуждается в способности восстанавливать себя, приспосабливаться и развиваться.
Развитие некоторых из этих характеристик ставит перед исследователями множество проблем. Но один ученый из Гарварда предсказал (в той же статье AP), что к началу 2007 года будут достигнуты большие успехи в создании клеточных мембран. Поддержание искусственного организма в живых более чем на несколько минут или нескольких часов также является проблемой, хотя ученые могут сосредоточиться на укреплении организмов после того, как некоторые из начальных препятствий будут преодолены.
Для создания ДНК некоторые ученые рекомендуют размещать нуклеотиды (строительные блоки ДНК) внутри оболочки клетки. Нуклеотиды можно каким-то образом объединить в ДНК. Это само по себе может создать проблему, поскольку для сборки нуклеотидов могут потребоваться ферменты, что может нарушить правило «основных частей» для создания искусственной жизни.
Дальше мы рассмотрим другие проблемы, стоящие между учеными и искусственной жизнью. Мы также рассмотрим этот вопрос: выйдут ли искусственные формы жизни из-под контроля?
Проблемы искусственной жизни
Научно-фантастические книги и фильмы наполнены примерами вышедших из-под контроля машин, вирусов, искусственных организмов и искусственного интеллекта. Некоторые люди говорят, что эти выдумки представляют собой наихудший из возможных исходов «игры в Бога». Некоторые ученые заверяют, что к тому времени, когда искусственные организмы будут созданы, будет создано больше механизмов для их контроля.
Также важно помнить, что широкий спектр разнообразных и сложных организмов на Земле представляет собой продукт почти четырех миллиардов лет эволюции. Даже если 20-летний срок верен, ученые в 2027 году не будут работать с искусственно созданными токсичными растениями, хищными животными или неудержимыми вирусами. Ранние синтетические формы жизни будут довольно простыми организмами, состоящими из нескольких клеток или меньше. Фактически, большая опасность заключается в злоупотреблении методами генной инженерии для модификации существующих вирусов, чтобы сделать их очень заразными или вирулентными.
Тем, кто говорит, что ученые не имеют права «играть в Бога», защитники часто говорят, что создание искусственной жизни является естественным продолжением стремления человечества к прогрессу и открытиям. Исследования искусственной жизни могут дать представление о некоторых фундаментальных процессах биологии, хотя, опять же, безумные изображения искусственных созданий в научной фантастике, вероятно, не помогли в пользу искусственной жизни.
Поскольку есть некоторые споры о том, что определяет как жизнь, так и искусственную жизнь, мы можем увидеть несколько преждевременных заявлений биологов об успехе. Что можно считать успехом? Должен ли он быть функциональным, сложным, самовоспроизводящимся организмом, или будет достаточно простого кусочка искусственно созданного самовоспроизводящегося генетического кода? Насколько основными должны быть ингредиенты, которые объединяются для создания организма? Фрэнсис Коллинз говорит, что ученые будут «жульничать», используя ферменты, которые сами получены из форм жизни.
Что может представлять собой важный первый шаг, некоторые ученые уже создали искусственные вирусы, но они сделали это путем синтетического воспроизведения ДНК известных вирусов. Затем они ввели эту ДНК в клетки, которые не были созданы синтетически.
Как (и как долго) он будет жить после создания искусственного организма? Коллинз считает, что искусственная жизнь должна уметь выжить в базовой среде, возможно, в простом растворе сахара, без добавления сложных химикатов со стороны человека. Другие могут сказать, что, по крайней мере, поначалу, создание какого-либо микроба или организма, способного выжить, на короткое время квалифицируется как успех - даже если это требует большого внешнего контроля или мониторинга.
По крайней мере, некоторые из первоначальных заявлений об искусственной жизни столкнутся с серьезной проверкой. В ближайшие годы ожидайте продолжения дебатов о том, что определяет жизнь, как «настоящую», так и искусственную.
